DE102005046634A1

DE102005046634A1 - Ventil mit federbelastetem Ventilstellglied

Info

Publication number: DE102005046634A1
Application number: DE200510046634
Authority: DE
Inventors: Manfred Sett
Original assignee: Richter Chemie Technik GmbH
Current assignee: Richter Chemie Technik GmbH
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-03-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem in Schließrichtung federbelastetem Ventilstellglied, das ab einem vorbestimmten Druck öffnet, wobei die das Ventilstellglied baufschlagenden Federn, insbesondere Tellerfedern, aus Kunststoff sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem in Schließrichtung federbelastetem Ventilstellglied, das ab einem vorbestimmten, am Ventilstellglied anliegenden Druck öffnet.

Es sind federbelastete Rückschlagventile insbesondere Überdruck- und Druckhalteventile bekannt, deren metallene Feder bei Durchströmung mit einem aggressiven Medium insbesondere Flusssäure angegriffen wird und damit nur kurze Standzeiten besitzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass es bei hoher chemischer Beständigkeit eine große Standfestigkeit, eine exakte stabile Arbeitsweise und geringe Außenabmessungen aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die das Ventilstellglied beaufschlagenden Federn insbesondere Tellerfedern aus Kunststoff sind.

Das Verwenden von Federn aus Kunststoff insbesondere von Tellerfedern aus Kunststoff führt zu einer hohen chemischen Beständigkeit und damit zu einer hohen Standfestigkeit bei exakter Arbeitsweise und stabiler Funktion.

Hierbei haben Tellerfedern den Vorteil, dass das Ventilstellglied nur geringe Wege vollziehen muss und eine proportionale Hub-/Druck-/Kennlinie geschaffen wird. Das Ventil ist sowohl bei Überdruck als auch bei Vakuum einsetzbar. Besonders vorteilhaft ist es, dass eine kompakte Bauweise mit geringen Außenabmessungen erreicht wird.

Als besonders vorteilhafter Kunststoff wird Polytetrafluoräthylen (PTFE) vorgeschlagen.

Eine vorteilhafte Konstruktion bei geringen Abmessungen wird erreicht, wenn das Ventilstellglied auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite einen mittigen Schaft aufweist, der mittige Öffnungen der Tellerfedern koaxial durchdringt. Auch sollten die Tellerfedern auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite an einem Lagerring anliegen, der den Schaft umgibt.

Um sicher zu stellen, dass das Ventilstellglied nach dem Öffnen sich langsam schließt und ein Ventilflattern verhindert wird, wird vorgeschlagen, dass auf dem freien Ende des Schaftes ein Konusring mit konusförmigem Außenmantel sitzt, in dessen Bohrung der Schaft reibend gleitet, dessen Außenmantel in einer entsprechend konusförmigen Ausnehmung des Lagerringes einliegt und der in Schließrichtung durch eine Feder beaufschlagt ist. Hierbei sollte sich der Konusdurchmesser zum Ventilsitz hin verringern.

Eine sichere Funktion und geringe Abmessungen werden erreicht, wenn die den Konusring beaufschlagende Feder eine Tellerfeder ist. Hierbei kann der äußere Rand der Tellerfeder sich an Stegen abstützen, die an der Ventilgehäuseinnenwand vorstehen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Konusring und die Feder insbesondere Tellerfeder einstückig sind. Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Lagerring sich an Stegen abstützt, die an der Ventilgehäuseinnenwand vorstehen.

Das Ventilgehäuse ist gegen aggressive Medien geschützt, wenn der Ventilinnenraum mit einem Kunststoff hoher chemischer Beständigkeit ausgekleidet ist.

Eine einfache und exakte Herstellung wird erreicht, wenn die Tellerfeder durch spanende Bearbeitung aus einem Halbzeug gefertigt wird. Alternativ können die Tellerfedern aber auch durch thermoplastische Verarbeitung in einer Form gefertigt sein.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass das Ventilstellglied mit einem tellerförmigen Bereich auf dem Ventilsitz aufliegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung bei einem Inlineventil dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 das Ventil in einem axialen Schnitt,
2 den geschlitzten Konusring mit Tellerfeder.
Bei dem erfindungsgemäßen Ventil handelt es sich um ein federbelastetes Rückschlagventil insbesondere ein Überströmventil, Überdruckventil oder Druckhalteventil. Hierbei liegt ein Ventilstellglied 1 mit einem tellerförmigen Bereich auf dem Ventilsitz 2 auf. Auf der dem Ventilsitz 2 abgewandten Seite ist an dem tellerförmigen Bereich des Ventilstellglieds 1 ein Schaft 3 koaxial angeformt, auf dem ein Paket von Tellerfedern 4 mit ihren mittigen Öffnungen koaxial aufgeschoben ist. Die Tellerfedern 4 bestehen aus Kunststoff insbesondere aus Polytetrafluoräthylen (PTFE). Hierbei sind die Tellerfedern 4 durch spanende Bearbeitung aus einem Halbzeug oder durch thermoplastische Verarbeitung in einer Form gefertigt.
Der Ventilinnenraum 5 ist mit einem Kunststoff hoher chemischer Beständigkeit ausgekleidet und im Bereich des freien Schaftendes stehen an der Rauminnenwand Stege 6 vor, die stufenförmige Anschläge 6a und 6b bilden. An dem obersten Anschlag 6a liegt eine Tellerfeder 7 aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) an, an der nach unten ein konusförmiges Lager in Form eines Konusringes 8 angeformt ist. Hierbei verringert sich der äußere Konusdurchmesser zum Ventilsitz hin. Der Konusring 8 liegt mit seinem äußeren Konusdurchmesser in einer konusförmigen Öffnung eines Lagerrings 9 ein, der nach oben durch Anschläge 6b der Stege 6 gehalten ist. Am Lagerring 9 liegt das obere Ende des Paketes von Tellerfedern 4 an. In der Bohrung des Konusringes 8 liegt der Schaft 3 reibend ein.
Die Kraft der Tellerfeder 7 ist geringer als die der Tellerfedern 4. Der Schaft 3 durchdringt die Tellerfeder 7 und den Konusring 8, wobei der Konusring 8 Schlitze bildet, die den Konusring 8 in einzelne Zungen 8a aufteilen, wie dies 2 zeigt. Sobald der Konusring 8 tiefer in den Lagerring 9 eindringt, werden die Zungen 8a gegen den Schaft 3 gedrückt und damit die Reibung zwischen Lagerring und Schaft erhöht. Dies führt dazu, dass bei einer Bewegung des Schaftes in Richtung des Ventilsitzes 2 der Schaft in seiner Bewegung abgebremst wird, während bei einer Bewegung in umgekehrter Richtung der Schaft freier wird. Dies verhindert ein Flattern des Ventils.
Um einen gasdichten Abschluss zwischen Ventilsitz und Ventilstellglied 1 zu erreichen, sind die Dichtflächen geläppt. Die Tellerfedern 4 bestehen, wie bereits erwähnt, vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen. Stattdessen kann aber auch ein anderer Kunststoff hoher chemischer Beständigkeit verwendet werden. Dies hängt davon ab, welche Flüssigkeiten oder Gase durch das Ventil strömen.
Das Ventilgehäuse 10 weist zwei einander diametral gegenüberliegende Stutzen 11, 12 als Einlass- und Auslass auf, die koaxial zur Ventilachse 13 sind und jeweils einen Anschlussflansch 14, 15 besitzen. Das Gehäuse ist zweigeteilt mit einer Teilungsebene, die durch den Ventilsitz 2 verläuft.

Claims

Ventil mit einem in Schließrichtung federbelastetem Ventilstellglied (1), das ab einem vorbestimmten Druck öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass die das Ventilstellglied (1) beaufschlagenden Federn, insbesondere Tellerfedern (4), aus Kunststoff sind.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn, insbesondere Tellerfedern (4), aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) sind.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilstellglied (1) auf der dem Ventilsitz (2) abgewandten Seite einen mittigen Schaft (3) aufweist, der mittige Öffnungen der Tellerfedern (4) koaxial durchdringt.
Ventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfedern (4) auf der dem Ventilsitz (2) abgewandten Seite an einem Lagerring (9) anliegen, der den Schaft (3) umgibt.
Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem freien Ende des Schaftes (3) ein Konusring (8) mit konusförmigem Außenmantel sitzt, in dessen Bohrung der Schaft (3) reibend gleitet, dessen Außenmantel in einer entsprechend konusförmigen Ausnehmung des Lagerringes (9) einliegt und der in Schließrichtung durch eine Feder (7) beaufschlagt ist.
Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Konusdurchmesser sich zum Ventilsitz (2) hin verringert.
Ventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Konusring (8) beaufschlagende Feder (7) eine Tellerfeder ist.
Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Rand der Tellerfeder (7) sich an Stegen abstützt, die an der Ventilgehäuseinnenwand vorstehen.
Ventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Konusring (8) und die Feder (7) insbesondere Tellerfeder einstückig sind.
Ventil nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (9) sich an Stegen abstützt, die an der Ventilgehäuseinnenwand vorstehen.
Ventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilinnenraum mit einem Kunststoff hoher chemischer Beständigkeit ausgekleidet ist.
Ventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (4) durch spanende Bearbeitung aus einem Halbzeug gefertigt wird.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfedern (4) durch thermoplastische Verarbeitung in einer Form gefertigt sind.
Ventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilstellglied (1) mit einem tellerförmigen Bereich auf dem Ventilsitz (2) aufliegt.